题目内容
5.测量某合金电阻丝的电阻率ρ的实验中,截取一段该电阻丝拉直后固定在绝缘的米尺上,米尺两端各有一个固定的接线柱A和B,米尺上有一个可沿米尺滑动的接线柱C.实验的主要步骤如下:
①连接电路前,该同学用螺旋测微器在电阻丝上几个不同的部位测量它的直径,某次测量其刻度位置如图1所示,读数d=0.400mm;
②用笔画线代替导线将图2中提供的器材连成完整的实验电路;
③移动接线柱C,记录接入电路中金属丝的有效长度L;
④闭合开关,读出电压表、电流表的示数,断开开关;
⑤重复③④的操作;
⑥根据电表的示数,计算出与L值相对应的五组R值,如表所示.请根据该实验表格数据在图3中的坐标纸上描出该合金电阻丝的R-L 图线.该图线的斜率表示$\frac{4ρ}{{d}^{2}π}$.(用R、ρ、d、π中的某些量表示).
| R/Ω | 0.70 | 1.41 | 2.10 | 2.79 | 3.50 |
| L/m | 0.100 | 0.200 | 0.300 | 0.400 | 0.500 |
分析 螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数,需估读.通过伏安法测量接入电路中电阻丝的电阻,应该与滑动接线柱C相连.
根据表格中的数据描点作图,结合电阻定律得出R-L的关系式,从而得出图线斜率的表达式.
解答 解:螺旋测微器的读数为0+0.01×40.0mm=0.400mm.
本实验采用伏安法测量接入电路中金属丝的电阻,实物连线图如图所示.移动接线柱C,记录接入电路中金属丝的有效长度L.
根据表格中的数据描点作图,如图所示.
根据R=$ρ\frac{L}{s}=ρ\frac{L}{π\frac{{d}^{2}}{4}}=\frac{4ρ}{π{d}^{2}}L$,可知图线的斜率k=$\frac{4ρ}{{d}^{2}π}$.
故答案为:0.400,如图所示,接入电路中金属丝的有效长度L,如图所示,$\frac{4ρ}{{d}^{2}π}$.![]()
点评 本题考查了测定金属丝电阻率的实验,关键明确实验原理,根据欧姆定律、电阻定律列式分析,会用图象法处理数据,难度不大.
练习册系列答案
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(1)先将下衾数据填写完整,再在图乙所示的坐标纸上描点并画出弹簧弹力F与弹簧伸长量x之间的关系图象.(取g=10N/kg)
(2)由图象得出的结论为:
①弹簧的弹力与弹簧伸长(或缩短)的长度成正比;
②弹簧的劲度系数为25N/m.
(1)先将下衾数据填写完整,再在图乙所示的坐标纸上描点并画出弹簧弹力F与弹簧伸长量x之间的关系图象.(取g=10N/kg)
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 弹簧长度/cm | 12.1 | 13.9 | 16.1 | 18.2 | 19.9 |
| 钩码的质量/g | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
| 弹簧弹力F/N | |||||
| 弹簧伸长量x/cm |
①弹簧的弹力与弹簧伸长(或缩短)的长度成正比;
②弹簧的劲度系数为25N/m.
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| C. | 进人磁场的过程与穿出磁场的过程,通过线圈横截面的电荷量不相等 | |
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